換流閥組件內(nèi)冷水中的不同鋁制散熱器內(nèi)表面作為電極具有不同電位,對其腐蝕有著重要的影響。深入理解去離子水對鋁制散熱器內(nèi)表面的腐蝕機理,對研究換流閥冷卻水路系統(tǒng)內(nèi)散熱器腐蝕機理有著重要的意義。采用反轉(zhuǎn)思維,用懸浮有鋁電極的去離子水系統(tǒng)模擬換流閥中鋁制散熱器表面及其包圍的去離子水系統(tǒng),研究鋁電極的腐蝕電流形成機理。基于準靜態(tài)電流場,建立了考慮電極動力學和不考慮電極動力學情況下的鋁電極表面電流密度迭代分析模型;迭代分析了鋁的陰陽極面,分析了鋁電流表面的電流密度分布規(guī)律。提出了建立懸浮鋁去離子水電極系統(tǒng)的等效電路思路。結(jié)果顯示,懸浮鋁陽極面積占鋁電極總表面的73%,遠遠大于陰極表面;不考慮電極動力學特性仿真得到的電流密度大于考慮電極動力學特性電流密度的分析結(jié)果。為換流閥去離子水內(nèi)鋁制散熱器的腐蝕研究提供了重要研究基礎(chǔ)。 

【文章來源】：南方電網(wǎng)技術(shù). 2020,14(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

并聯(lián)式冷卻水路系統(tǒng)示意圖

圖1 并聯(lián)式冷卻水路系統(tǒng)示意圖三維模型分別用來研究不考慮電極過程動力學的恒定電流場(以下簡稱恒定電流場)和考慮電極過程動力學的恒定電流場。兩者區(qū)別在于:不考慮電極過程動力學時，僅用恒定電場理論即可對恒定電流場進行求解;而考慮電極過程動力學，即要考慮電極反應(yīng)進程中電極界面及其近旁所發(fā)生的各種過程的動力學行為，需通過Butler-Volmer方程和Tafel方程等動力學表達式來求解。目前工程上普遍使用電路方法得到泄漏電流，并以此來表示散熱器腐蝕速率。這種方法是否合適，誤差多少，目前沒有驗證。所以需要研究對比一次電流(恒定電流場)和二次電流(考慮電極動力學過程的電極電流)，即對是否考慮電極過程動力學進行細致探討。

圖4在兩種不同的迭代方法下，每次迭代求解出的鋁塊上陽極與陰極區(qū)域的分布圖。圖中右上區(qū)域為陰極，左下區(qū)域為陽極。通過圖4可以發(fā)現(xiàn)，利用電位作為迭代初始值的計算收斂性優(yōu)于利用電極電流密度作為迭代值的計算。同時最終結(jié)果也顯示鋁塊表面的陽極區(qū)域與陰極區(qū)域不相等，且陽極區(qū)域大于陰極區(qū)域。對陰陽極區(qū)域分別進行積分，得陽極區(qū)域面積約占鋁塊總表面積的73%，陰極區(qū)域面積約占鋁塊總表面積的27%。圖中用箭頭表示順序迭代過程，每個子圖代表不同迭代步的陰陽區(qū)域分布。圖4 以不同參數(shù)為初始值的迭代結(jié)果

【參考文獻】：
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本文編號：3104302